基于数字印刷的半色调网点防伪印刷和信息隐藏技术研究

本项目结合纳米油墨数字印刷、半色调加网、信息编码技术，以解决现有防伪印刷存在成本高、环境污染或防伪性能差等问题为背景，在半色调网点信息调制、数字印刷软硬件系统开发等方面已积累的研究基础之上，以研究应用于数字喷墨印刷中的一种经济、环保的防伪技术和一种新型的信息隐藏技术为目标，研究基于纳米油墨数字喷墨印刷方式下，满足印刷适性要求的半色调网点形状或空间位置的信息调制技术；研究由印刷过程中半色调网点变形和位置偏移引起的误码进行印刷输出补偿和数字预失真补偿措施；基于现代通信调制、解调和信道编码理论，将网点信息的嵌入（调制）、印刷输出和信息检测（解调）抽象成数字通信系统，一方面开展印刷加网及输出系统的应用基础理论研究，另一方面，探索用现代通信的相关理论和技术解决印刷系统设计中的共性关键技术问题。本项目研究成果即可用于印刷品防伪、版权认证和印刷品市场监管，也可用印刷品存储或隐藏数据信息。

印刷防伪技术已被广泛应用于证、卡、标签、纸币等防伪领域。为解决传统印刷防伪方法生产成本高、不能记录可变信息，且存在材料浪费和环境污染等缺陷问题，本项目提出了一种基于伪随机码信息调制半色调网点特征（形状、位置）参数的印刷防伪和信息隐藏的新方法。该方法可有效对抗照相、扫描、复印等假冒侵权行为，具有很强的防伪鉴权功能和记录大容量可变信息的突出优点，可广泛用于绿色印刷防伪和大数据应用等领域。. 本项目主要研究内容是研究在数字喷墨印刷方式下，满足印刷适性要求的半色调网点特征参数（形状、位置）的信息调制方法；研究半色调网点特征参数打印输出和识读提取的鲁棒性和假冒侵权的信息自动脱落的易碎性问题；基于现代通信调制、解调和信道编码理论，建立网点特征信息加载（调制）、输出（印刷）和获取（解调）的系统模型，开展半色调加网技术的应用基础理论研究，探索用现代通信的相关理论和技术解决印刷中的共性关键技术问题。. 本项目的重要研究结果为：提出了基于网点形状特征匹配方式的伪随机信号调制半色调调幅网点形状的信息加载方法，以及基于网点空间特征映射方式的伪随机信号调制半色调调频网点的信息加载方法，在不改变印刷品原有图文信息再现效果的基础上，成功将用于防伪或隐藏的信息（图形、图像、文本或其他数据信息）有效植入半色调图像中。在解决半色调网点特征防伪和信息隐藏的可行性方面，一方面采用CRC、RS多重编码方式，提高编码的鲁棒性；另一方面在生成半色调防伪或含秘的图像时，与打印输出设备、识读设备的物理底层参数实现最佳匹配，有效抑制了由数字喷墨打印设备和识读设备引起网点特征参数的畸变和信息失真。. 本项目提出并完成了半色调防伪和信息隐藏方法、相关理论和关键技术研究任务，获授权发明专利9件（已转让发明专利2件）、进入实审阶段发展专利11件，发表学术论文10篇（EI检索7篇），出版学术专著2部，并进行了本项目研究成果的推广应用，完成了两件发明专利转让。在本项目研究成果应用中，基于移动互联网和大数据应用需求，将半色调防伪和信息隐藏方法和技术应用于二维码标签中，提出了安全二维码，完成了软硬件系统优化设计及其核心技术研究，开发出成套应用系统，解决了目前物品流通(电商销售)领域的物品鉴权、溯源、信息增值服务，有效打击防止假冒侵权行为。